核电机械设备调试期间的维护与保养探究

赵宁涛

（大亚湾核电运营管理有限责任公司，广东 深圳 518124）

1 核电机械设备调试期间维护和保养的重要性

加强对核电机械设备调试期间的维护和保养，有利于提升各项设备系统的应用价值。在核电生产中，核电机械设备常常会受到多种因素影响出现运行故障的问题，如果这些故障没有得到及时处理，将会导致这些故障继续恶化，造成设备后续运行故障的发生，从而影响核电站的电力生产效率和质量。而在核电机械设备的调试期间进行维护和保养，可以对出现的设备问题进行及时处理，保障设备在后续的使用中正常运行，避免故障发生，同时还可以提高机械设备运行的效率和质量，实现高质量生产。

另外，还有利于提升核电生产厂家的经济效益，在核电机械设备正常运行的过程中会生产大量的电力资源，这些电力资源供应到市场中，可以转化成比较高的经济效益。核电机械设备系统如果发生故障问题，将会降低核电站电力资源的生产效率，从而减少核电站的社会效益。同时，设备故障还会降低设备的使用寿命，增加维修养护的成本，从间接角度来说，也是降低核电站经济效益的一大因素。因此，加强核电机械设备调试期间的维护和保养，可以大大提升核电生产厂家的经济效益和价值。

2 核电机械设备调试期间维护保养范围

2.1 容器设备的维护与保养

核电机械设备中容器设备是非常重要的一部分，包括管道、阀门、阀体、各种容器、泵体、热交换器等机械设备中盛水的部分。在进行调试的过程中，这些设备的维护与保养也是有很大差别的。比如，碳钢材料的养护要采用湿式保养，不锈钢材料要采用干式保养方法，已经出现生锈的材料要先将锈渍清除干净后，根据材料的不同来选择干湿式保养。另外，不仅要对核电机械设备、系统等进行检查、试验，同时还要使其在保养的状态下，以此来避免这些设备不会出现严重的腐蚀问题。一般情况下，湿式保养要采用10 ～10.5pH 值的碱性溶液、氨溶液、联氨溶液等按照机械设备的特点来进行保养处理，在此过程中，要定期对这些保养溶液的pH 值标准进行检测，在保障其标准值在规范的要求内进行保养，否则，要及时进行保养溶液的更换。此外，针对那些氮气保养系统和设备，要对这些设备周围空气中的氧气浓度进行监测，定期进行通风处理，保持氧气的含量，同时，还要对周围压力进行监测，如果出现压力降低的问题要及时进行补压处理。最后，在进行干式保养时，要对固体药剂进行定期检查，保障其有效性；同时，如果充水设备和管道周围的温度降低到0℃以下，需要采取防冻措施。

2.2 机电设备的维护与保养

（1）针对那些对周围环境要求比较高的机电设备，需要严格控制周围环境的湿度和温度，以此减少腐蚀性气体和灰尘造成的污染，可以采用临时遮蔽和安装临时空调的方式对温度和湿度进行把控。（2）定期对机电设备表面的灰尘、杂物等进行清理，保持这些设备表面的清洁度，针对裸露在外部的金属物表面，还需要涂抹一些防锈类油脂来进行防锈。（3）针对风机、泵体等可转动行的机电设备，要定期让其运转，否则，就需要进行定期盘车处理。（4）需要对机电设备变速箱进行定期润滑处理，同时每个月还要对其进行润滑检查，定期添加润滑剂。（5）针对机电设备的驱动部分可以采用电动机保养的方式来进行保养，要定期对电机绝缘情况、直流电阻情况等每年进行一次检查。如果配有电加热器需要定期让其运转，同时，还要每年对电加热器直流电阻和绝缘电阻进行一次检查；针对电机轴承要每三个月进行一次加油嘴的润滑，并且每半年要更换一次加油嘴。（6）对于电动给水泵及调节油系统相关的泵体设备，需要定期对这些系统和泵体系统中的油进行取样分析，如果取样不合格，需要及时对滤油进行清洗，必要的时候要进行换油处理。

2.3 阀门阀体的维护与保养

在对阀门和阀体进行维护保养的过程中，主要可以采用现场排查的方式，通过识别检查的方式对阀门和阀体外观的完整性、腐蚀性等进行检查。比如，检查是否各个部位的零件是否完整、有无缺陷、表面是否有生锈情况等。检查后，要在表面上涂抹防锈油；另外，还要对阀门的铅封情况、标牌情况、盖帽情况、气动附件情况、阀位指示情况的完好性和整体性等进行检查，如果出现问题，要及时调整更换。另外，还要检查螺丝、螺母是否拧紧，如果出现松动，要及时拧紧；还要对阀杆的传动位置的表面进行检查，如果出现杂物要及时清理干净，阀门接线的位置也要保持连接紧密性，这样才可以保障气动附件的安全性和可靠性。

2.4 现场仪表的维护与保养

针对现场仪表设备的维护和保养需要对仪表的零点指示值误差情况进行检查，如果误差比较大，就需要进行重新核对，如果调整后仍然无法达到需要的标准需要及时更换同一型号的仪表；同时，还要检查电阻类仪表的绝缘性，如果无法达到所需要的绝缘性，需要检查其内部是否出现老化问题，一旦出现老化，就需要进行更换。

3 核电特殊机械设备调试期间的维护保养

3.1 发电机的维护与保养

四级半转速同步发电机是由端盖、定子、转子、轴承、冷却器、油密封装置、外罩、引出线、出线盒、瓷套端子、内部检测系统等构成。在对其进行维护保养的过程中，可以采用分区保养，比如，进行定子线圈、转子、机壳定子铁芯的分别保养。在进行定子线圈保养时，要先对外部的管路清洗干净，然后将发电机的进水循和电导进行停止检查，在没有问题后再打开运行。在此维护保养时，应做到：（1）先将定子冷却水最低点地放水阀打开，排除干净发电机内部的残水，同时将其内部的污染物清理干净，最后将其关闭。（2）对发电机定子冷却水系统中的水箱，发电机定子线圈内部等进行氮气处理，同时还要保证其密封性，压力要控制在5 ～10kPa；同时还要对氮气的压力进行检查，如果氮气的压力在2.5kPa以下时，要及时补充氮气。（3）在对发电机转子进行维护保养时，要按照汽轮机大轴定期进行盘车保养，大轴停止后，要保障其和原来的位置保持180°翻转。（4）发电机机壳和定子铁芯保养可以利用发电机氢气冷却系统连续不断地向发电机内部提供干净干燥的压缩空气，在发电机密封油系统停运后，压缩空气从发电机两端密封的位置排放到周围的空气中，以此确保发电机内部微正压符合所需的标准。

3.2 汽轮机和凝汽器的维护与保养

在对核电机械设备调试期间，以为整个机组需要长时间处在停运的状态，如果在一个潮湿的环境中，汽轮机动静气机叶片和凝汽器设备将会出现电化学反应，导致这些设备被腐蚀。如果不及时进行处理，严重的会导致蒸汽发生器被腐蚀，并且在机组运行的过程中还会出现源点性腐蚀，对机组的正常运行产生很大的干扰。所以，在采取维护保养的过程中，需要对汽轮机和凝汽器进行维护保养，可以采用干风保养的方式，长时间对其表面进行干燥空气的吹扫，组个电化学腐蚀反应，避免管道和设备发生腐蚀。在干风保养时，还要保持凝汽器处在无水的状态，打开热阱人孔，同时，用网进行封闭处理，同时，将临时管和低压缸、人孔连接起来，每一台人孔和低压缸都要和除湿机进行连接，这样在养护的过程中就可以实现两台除湿机同时运行，将热空气注入到低压缸和人孔中，在凝汽器热阱结束排水之后，再打开凝汽器热阱人孔，关闭装有防护网的低压缸和人孔，这样热空气就可以从凝汽器热阱人孔中排出来。

如果采用干风的方式，要从蒸汽除湿再热器人孔中注入干风，然后将其分为三路，一路注入到高压乏汽管道，然后再进入高压缸，再到主蒸汽母管、凝汽器中；第二路先进入低压缸中，然后在进入到凝汽器中；第三路则是先进入到低压缸，然后进入到各低压加热器的蒸汽空间中和凝汽器中。干风保养时，湿度控制值要在50%以下，限值要在60%以下，并且要保证干风保养开始后，这一湿度标准要保持3 天左右，并且还要持续3周保持这样的湿度，才可以代表湿度符合所需的标准。

3.3 蒸汽发生器二次侧维护与保养

蒸汽发生器是核电机械设备中非常重要的一种特殊性设备，蒸汽发生器在停工期间，需要对其氧含量情况进行准确测定和控制，以此避免对蒸汽发生器局部位置产生腐蚀。在蒸汽发生器进水前要采取冷态干保养养护的方式，可以借助氮气的方式将其内部多余的空气排除出去，降低氧气的含量。在热态功能调试结束，蒸汽发生器一回路正式调试投入运行升温期间，因为蒸汽发生器的内部会发生内分解现象，所以会造成联氨浓度降低的问题，这样热对流无法产生，就没有办法对化学试剂的均匀性进行调剂，这时就需要利用化学方法来将除氧水冲入蒸汽发生器的水中，同时，还要把蒸汽发生器放在足够的氮气中，对其进行冷态湿保养。

在进行冷态湿保养的过程中，应做到：（1）要先使其达到60℃左右，此时，蒸汽发生器中的气体被排空，可以继续进行冷态湿保养；（2）在进行氮气充气前，将蒸汽发生器中排空，同时二次侧的绝对压力要保持在5kPa 真空之下。在真空排出前，需要技术人员将和蒸汽发生器相连的管道仪表管线上的隔离阀关闭。（3）在氮气压力维持2kPa 表压的情况下，对蒸汽发生器进行冲水。（4）在对蒸汽发生器进行一个月以上的冷态湿保养后，需要每个月再进行两次搅混和取样检测，目的是让蒸汽发生器中的溶液实现均匀化，同时还要在其内部注射35m3的STP 氮气。（5）对蒸汽发生器进行水取样检测。（6）在湿保养的过程中要合理控制其水位，一个月内的保养最小值水位要高出蒸汽发生器管子30cm，这样是为了避免管束露出来。如果超出一个月保养的时间，水位要高出旋流叶片式汽水分离器顶端30cm的位置；如果在无法确定保养时间的情况下，水位要最少低于蒸汽发生器出口管嘴1.2m 左右。为了避免水位超出水位指示器量程，技术人员需要在冷态下标定的就地治时期上读出水位标准在80%～100%时，进行隔离给水。（7）在进行湿式保养的过程中，如果氮气过压在20kPa 以上，可以实现对空气的阻隔，但是如果低于这个压力值，就需要对蒸汽发生器水样进行取样检测，含氧量如果高于标准值，需要利用联氨浓度对其进行控制。

在实际进行冷态湿保养的过程中，第一，将控制阀关闭，在水位升高后，注入所需要的联氨和氨水；第二，连接蒸汽发生器排污系统和软管，搅浑蒸汽发生器；第三，利用蒸汽发生器排污系统保障蒸汽发生器中溶液的均匀性；第四，采集蒸汽发生器中的水样，并对其进行分析，如果水样中的化学性质无法达到所需要的标准，如表1 所示，需要继续添加相关的药剂，之后利用蒸汽发生器中的排污系统进行氨气发泡处理；第五，继续上述操作工序，直到蒸汽发生器中水样符合所需要的标准。

表1 蒸汽发生器中给水样化学技术要求标准

4 结语

核电机械设备调试期间的维护和保养是保障整个核电机械设备组后期正常运行的基础，也是保障核电厂实现经济效益和社会价值的重要保障。此项工作是一项繁琐、复杂的工作。因此，要重视核电机械设备调试期间的维护保养工作，对维护保养的范围和各个机械设备、特殊机械设备的维护保养方法进行重点分析，真正地做到预防为主，为后期核电机械设备的正常运行奠定良好的基础。